Bilis ng tunog sa hangin

Para sa marami, kahit na maraming taon pagkatapos ng graduation, nananatiling hindi alam kung ano ang tunay na bilis ng tunog sa himpapawid. May isang tao na hindi nakikinig sa guro, at isang tao lamang ay hindi lubos na nauunawaan ang materyal na ipinakita. Well, marahil oras na punan ang agwat na ito sa kaalaman. Ngayon hindi lamang namin itinuturo ang "dry" figure, ngunit ipapaliwanag namin ang mekanismo mismo, na tumutukoy sa bilis ng tunog sa hangin.

Tulad ng alam mo, ang hangin ay isang koleksyon ng mga iba't ibang mga gas. Ang isang maliit na higit sa 78% ay nitrogen, halos 21% ay oxygen, ang natitira ay carbon dioxide at inert gas. Dahil dito, pinag-uusapan natin ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa isang gaseous medium.

Una, sabihin nating kung ano ang tunog. Tiyak na maraming tao ang nakarinig ng pagsasabing "sound waves" o "tunog ng mga vibrations". Sa katunayan, halimbawa, ang diffuser ng isang tunog na reproducing na haligi ay nagbubuklod na may ilang kadalasan, na kung saan ay inuri bilang isang tunog ng tulong sa pandinig ng tao. Isa sa mga batas ng physics ang nagsasabi na ang presyon sa mga gas at likido ay nagpapalaganap nang walang pagbabago sa lahat ng direksyon. Ito ay sumusunod na sa ilalim ng ideal na mga kondisyon ang bilis ng tunog sa gas ay pare-pareho. Siyempre, sa katunayan ang natural na pagpapalambing ay tumatagal ng lugar. Kailangan mong tandaan ang tampok na ito, dahil nagpapaliwanag ito kung bakit maaaring magbago ang bilis. Ngunit kami ay medyo nakakagambala mula sa pangunahing paksa. Kaya, kung ang tunog ay isang imbayog, ano ang eksaktong vibrating?

Anumang gas ay isang hanay ng mga atomo ng isang tiyak na pagsasaayos. Sa kaibahan sa mga solido, ang pagitan ng mga atomo sa mga ito ay medyo malalaking distansya (kung ihahambing, halimbawa, sa kristal na sala-sala ng mga metal). Posible na magbigay ng isang pagkakatulad sa mga gisantes na ibinahagi sa isang lalagyan na may isang jelly-like mass. Ang pinagmumulan ng mga sound vibrations ay nagpapabatid ng salpok ng paggalaw sa pinakamalapit na mga atom ng gas. Ang mga ito, katulad naman, ay tulad ng mga bola sa isang talahanayan ng billiard, "strike" sa mga kalapit na lugar, at ang proseso ay naulit. Ang bilis ng tunog sa hangin ay tumutukoy sa intensity ng pangunahing dahilan ng pulso. Ngunit ito ay isa lamang sangkap. Ang denser ang mga atomo ng bagay ay, mas mataas ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa loob nito. Halimbawa, ang bilis ng tunog sa hangin ay halos 10 beses na mas mababa kaysa sa monolitikong granite. Ito ay napakadaling maunawaan: para sa isang atom sa isang gas upang "lumipad" sa isang kalapit na isa at maglipat ng enerhiya dito, dapat itong magtagumpay sa isang tiyak na distansya.

Pagkakabunga: sa pagtaas ng temperatura, ang bilis ng pagpapalaganap ng alon ay nagdaragdag. Sa kabila ng pagpapalawak ng thermal, ang natural na bilis ng mga atomo ay mas mataas, lumilipat sila nang chaotically at mas madalas sumalungat. Totoo rin na ang compressed gas ay nagsasagawa ng tunog ng mas mabilis, ngunit ang kampeon ay ang liquefied aggregate na estado. Sa pagkalkula ng bilis ng tunog sa mga gas, ang unang density, compressibility, temperatura at koepisyent (gas constant) ay isinasaalang-alang. Talaga, ang lahat ng ito ay sumusunod mula sa nabanggit.

Pagkatapos ng lahat, ano ang bilis ng tunog sa hangin? Maraming nahulaan na imposibleng magbigay ng isang hindi malabo na sagot. Nagbibigay lamang kami ng ilang pangunahing data:

- Sa zero degrees Celsius sa zero point (antas ng dagat), ang bilis ng tunog ay tungkol sa 331 m / s;

- Sa pamamagitan ng pagpapababa ng temperatura sa -20 degrees Celsius, maaari mong "pabagalin" ang mga sound wave sa 319 m / s, mula noong una ang mga atomo sa espasyo ay lumilipat nang mas mabagal;

- Ang pagtaas ng ito sa 500 degrees accelerates ang pagpapalaganap ng tunog sa pamamagitan ng halos isa at kalahating beses - hanggang sa 550 m / s.

Gayunpaman, ang ibinigay na data ay humigit-kumulang, dahil bukod sa temperatura, ang presyon ng mga gas, ang pagsasaayos ng espasyo (ang silid na may mga bagay o ang bukas na lugar), ang sariling kadaliang kumilos, atbp., Ay nakakaimpluwensya din sa tunog.

Sa kasalukuyan, ang ari-arian ng atmospera upang magsagawa ng tunog ay aktibong sinisiyasat. Halimbawa, ang isa sa mga proyekto ay nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang temperatura ng mga layer ng hangin sa pamamagitan ng pagtatala ng isang nakalarawan sound signal (echo).